【简介：】中国的竹蜻蜓和意大利人达芬奇的直升机草图，为现代直升机的发明提供了启示，指出了正确的思维方向，它们被公认是直升机发展史的起点。 竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”，这是
中国的竹蜻蜓和意大利人达芬奇的直升机草图，为现代直升机的发明提供了启示，指出了正确的思维方向，它们被公认是直升机发展史的起点。 竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”，这是我们祖先的奇特发明。有人认为，中国在公元前400年就有了竹蜻蜓，另一种比较保守的估计是在明代(公元1400年左右)。这种叫竹蜻蜓的民间玩具，一直流传到现在。 现代直升机尽管比竹蜻蜓复杂千万倍，但其飞行原理却与竹蜻蜓有相似之处。现代直升机的旋翼就好像竹蜻蜓的叶片，旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿，带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。竹蜻蜓的叶片前面圆钝，后面尖锐，上表面比较圆拱，下表面比较平直。当气流经过圆拱的上表面时，其流速快而压力小；当气流经过平直的下表面时，其流速慢而压力大。于是上下表面之间形成了一个压力差，便产生了向上的升力。当升力大于它本身的重量时，竹蜻蜓就会腾空而起。直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。 《大英百科全书》记载道：这种称为“中国陀螺”的“直升机玩具”在15世纪中叶，也就是在达芬奇绘制带螺丝旋翼的直升机设计图之前，就已经传入了欧洲。 《简明不列颠百科全书》第9卷写道：“直升机是人类最早的飞行设想之一，多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达・芬奇，但现在都知道，中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”意大利人达芬奇在1483年提出了直升机的设想并绘制了草图。19世纪末，在意大利的米兰图书馆发现了达芬奇在1475年画的一张关于直升机的想象图。这是一个用上浆亚麻布制成的巨大螺旋体，看上去好像一个巨大的螺丝钉。这种飞机器由四个人操纵，在达・芬奇时代流行的旋转玩具可能引发了这位大发明家的设计灵感，他建议以旋转一绕垂直轴的螺旋面来达到垂直的飞行。它以弹簧为动力旋转，当达到一定转速时，就会把机体带到空中。驾驶员站在底盘上，拉动钢丝绳，以改变飞行方向。事实上，达・芬奇称自己的发明也只是提供一个直升动力，而不是真正能工作的飞机。西方人都说，这是最早的直升机设计蓝图。 尽管现代科学家认为达・芬奇设计的“直升机”可能永远不会起飞，但这一设计仍旧是达・芬奇最著名的发明之一。直到今天，人们还将达・芬奇视为双旋翼直升机概念的鼻祖。早期 在20世纪40年代至50年代中期是实用型直升机发展的第一阶段，这一时期的典型机种有：美国的S-51、S-55/H-19、贝尔47；苏联的米-4、卡-18；英国的布里斯托尔-171；捷克的HC-2等。这一时期的直升机可称为第一代直升机。贝尔47是美国贝尔直升机公司研制的单发轻型直升机，研制工作开始于1941年，试验机贝尔30于1943年开始飞行，1945年改名为贝尔47，1946年3月8日获得美国民用航空署(CAA)的适航证，这是世界上第一架取得适航证的民用直升机。该机是单旋翼带尾桨式布局、两叶桨叶的跷跷板式旋翼。旋翼下面有稳定杆，与桨叶呈直角。普通的自动倾斜器可进行总距和周期变距操纵。尾梁后部有两个桨叶的全金属尾桨。 卡-18是苏联卡莫夫设计局设计的单发双旋翼共轴式轻型多用途直升机，于1957年年中首次飞行，此后不久投入批生产。采用两副旋转方向相反的3桨叶共轴式旋翼，桨叶为木质结构。装1台275马力的九缸星形活塞式发动机。机身为钢管焊接结构，具有轻金属蒙皮和硬壳式尾梁。座舱内可容纳1名驾驶员和3名旅客。采用四轮式起落架，前起落架机轮可以自由转向。 这个阶段的直升机具有以下特点：动力源采用活塞式发动机，这种发动机功率小，比功率低(约为1.3千瓦/千克)，比容积低(约247.5千克/米3)。采用木质或钢木混合结构的旋翼桨叶，寿命短，约为600飞行小时。桨叶翼型为对称翼型，桨尖为矩形，气动效率低，旋翼升阻比为6.8左右，旋翼效率通常为0.6。机体结构采用全金属构架式，空重与总重之比较大，约为0.65。没有必要的导航设备，只有功能单一的目视飞行仪表，通信设备为电子管设备。动力学性能不佳，最大飞行速度低(约为200千米/小时)，振动水平在0.25g左右，噪声水平约为110分贝，乘坐舒适性较差。
晴蜓是昆虫类的动物中，可说是飞行冠军。受它的启示，人们开始幻想造出一种不需跑道，直接从地面升起的飞机。莱特兄弟第一个造出一种直升飞机模型。1907 年，世界上第一架像晴蜓一样的直升飞机由法国工种师伯雷格和黎歇才研制成功。这架直升飞机没有翅膀，机身两旁各有一条长长的机臂，每一机臂头上有两副能在水平方向上旋转的四叶螺旋桨；当四副螺旋桨转时，直升机就可从地面上垂直升起。在试飞时发现飞机振动厉害，安全性能差。人们通过试验后发现，直升机的关键是要设计出一种最理想的旋翼传动机构。对此，发明家们用了几十年的时间，直到1930年，德国的福克教授经过反复试验，终于设计出了一种理想的旋翼和机械传动装置，试飞时驾驶员不用为自己的安全担心了，飞机平衡地在天空进行了飞行。2年后，美国工程师西柯斯基设计出一种更为实用的直升机，西柯斯基驾驶着它作了成功的表演。又过了不到一年的时间，前苏联工程师布拉图欣也独自设计制造出一架名为“欧米加号”的直升机。从此，直升机成为空中交通的重要工具。它被广泛运用于军事、大地测量、森林防火，农业上施肥撒药、海上救援等许多领域。随着科学技术的不断发展，直升飞机也在不断改进，性能更好。
